一、鋼管鍍鋅層的(de)特點
1. 鍍鋅層的保護機理：
a. 隔離作用(yong)
鋼材表面覆蓋了一(yi)層有(you)一(yi)定厚度且(qie)結構致密的(de)純(chun)鋅(xin)層，阻(zu)斷了腐(fu)蝕(shi)溶液(ye)(ye)和鋼材接觸的(de)可能性(xing)，從而避(bi)免(mian)鋼材被溶液(ye)(ye)腐(fu)蝕(shi)。鋅(xin)在空氣干(gan)燥的(de)空間內(nei)存(cun)放，能夠保持(chi)其性(xing)能的(de)穩定性(xing)。
b. 電化(hua)學保(bao)護
假若(ruo)空氣濕度較大(da)，鋅表(biao)面(mian)有(you)水膜(mo)(mo)存在，表(biao)面(mian)發生有(you)氧參與的電(dian)化(hua)學腐蝕，就會形(xing)(xing)成一(yi)種致密的堿式碳酸鋅薄膜(mo)(mo)，阻斷空氣與內部(bu)接觸。在特定(ding)環境(jing)中，鍍鋅層(ceng)(ceng)破(po)壞(huai)使鋼基(ji)裸露(lu)，鋼基(ji)體(ti)與表(biao)面(mian)鍍鋅層(ceng)(ceng)形(xing)(xing)成特殊的微電(dian)池，表(biao)面(mian)鍍鋅層(ceng)(ceng)作(zuo)為犧(xi)牲陽(yang)極(ji)，鋼基(ji)體(ti)作(zuo)為陰極(ji)同樣受到有(you)效(xiao)保(bao)護。
2. 結構致(zhi)密、具有較(jiao)強防(fang)腐(fu)(fu)性能的鐵(tie)一鋅(xin)合金層可用于(yu)海(hai)洋建(jian)設和工業防(fang)腐(fu)(fu)。
3. 鋅一鐵因發生(sheng)互溶而結合(he)牢固，耐磨性良(liang)好。鋅的(de)延(yan)展性較好，它的(de)合(he)金層能夠牢固附(fu)著于鋼基體(ti)上，因而工業生(sheng)產中可將(jiang)熱(re)鍍(du)件(jian)進行軋制、彎曲、冷沖(chong)和拉(la)絲等成型操作，鍍(du)層不被損壞。
4. 鋼(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)件熱鍍鋅后，相(xiang)當于一次低(di)溫退火處理，能(neng)有(you)(you)效改善鋼(gang)(gang)基體(ti)的機械性能(neng)，消除(chu)鋼(gang)(gang)件成型焊接(jie)時的應(ying)力(li)，有(you)(you)利于對鋼(gang)(gang)結(jie)構(gou)(gou)件進行車削加工(gong)。
5. 熱鍍(du)鋅后(hou)的鋼管表面光亮美觀。
6. 純鋅層(ceng)是(shi)熱鍍鋅中最富有塑性(xing)的一層(ceng)鍍鋅層(ceng)，其性(xing)質基本接近于(yu)純鋅，具有延展性(xing)，所以它富于(yu)撓性(xing)。
二、熱鍍鋅(xin)鋼(gang)管(guan)鍍層結構
圖8-29所(suo)示(shi)為(wei)熱浸鍍(du)鋅層的(de)結構(gou)。如圖所(suo)示(shi)，鍍(du)層自鐵基體由內往(wang)外分(fen)別Γ相、δ相、ξ相和(he)η相，
它們的(de)各自特(te)點如下：
Γ相(xiang)：Γ相(xiang)是(shi)(shi)金(jin)屬化合(he)物(wu)相(xiang)，它硬而脆，含鐵(tie)量(liang)約為21％～28％。其化學成分，有人認為是(shi)(shi)FeZn3或(huo)Fe3Zn10，也有人認為相(xiang)當(dang)于FesZn21。在(zai)熱鍍鋅層中Γ相(xiang)常與基(ji)體緊(jin)密相(xiang)鄰，且它的厚度極薄。當(dang)浸漬時間較短(duan)時一般(ban)不易出現。
δ相：含鐵量在7％～11.5％，是化學(xue)成分相當于FeZn，的(de)金屬間(jian)化合物。
ξ相(xiang)：δ相(xiang)的外面是呈針(zhen)狀(zhuang)或穗(sui)狀(zhuang)的ζ相(xiang)，它的含(han)Zn量為93.8％～98％，化學成分相(xiang)當于(yu)Fe，它不如8層那么致密(mi)，且由于(yu)它的結構(gou)為單斜晶格，所以ζ相(xiang)很脆。
η相：η相為純鋅層。n相硬度低，塑性好，但是耐磨性較其他相層較差。
三(san)、熱鍍(du)鋅鋼管生(sheng)產工藝
熱(re)鍍(du)鋅(xin)(xin)鋼(gang)管(guan)是先將鋼(gang)管(guan)進行堿洗(xi)脫脂，去除(chu)鋼(gang)管(guan)表(biao)面(mian)附著(zhu)的(de)(de)(de)油(you)漬(zi)、油(you)污等污物(wu)，再(zai)經酸(suan)洗(xi)，去除(chu)鋼(gang)管(guan)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)皮等物(wu)，再(zai)浸入氯(lv)化(hua)銨和氯(lv)化(hua)鋅(xin)(xin)混合水溶液槽(cao)(cao)中進行助鍍(du)處(chu)理，烘干后(hou)送入熱(re)浸鍍(du)槽(cao)(cao)中，使熔(rong)融(rong)(rong)鋅(xin)(xin)液與(yu)鐵(tie)基(ji)(ji)體(ti)(ti)(ti)反(fan)應而產(chan)生(sheng)(sheng)合金(jin)層(ceng)，從而使基(ji)(ji)體(ti)(ti)(ti)和鍍(du)層(ceng)結(jie)(jie)合牢固(gu)。鋼(gang)管(guan)在(zai)鋅(xin)(xin)液中浸鍍(du)一(yi)定時間后(hou)出鋅(xin)(xin)鍋，表(biao)面(mian)附著(zhu)一(yi)層(ceng)純鋅(xin)(xin)熔(rong)融(rong)(rong)液，通(tong)過外吹和內吹工序分(fen)別控制(zhi)鋼(gang)管(guan)外表(biao)面(mian)和內表(biao)面(mian)鋅(xin)(xin)層(ceng)厚度。熱(re)鍍(du)鋅(xin)(xin)具(ju)有(you)鍍(du)層(ceng)均勻，附著(zhu)力強(qiang)，使用壽命長等優點。鋼(gang)管(guan)基(ji)(ji)體(ti)(ti)(ti)與(yu)熔(rong)融(rong)(rong)的(de)(de)(de)鍍(du)液發生(sheng)(sheng)復雜的(de)(de)(de)物(wu)理、化(hua)學(xue)反(fan)應，形(xing)成耐腐(fu)蝕的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構緊(jin)密的(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)-鐵(tie)合金(jin)層(ceng)以及純鋅(xin)(xin)層(ceng)與(yu)鋼(gang)管(guan)基(ji)(ji)體(ti)(ti)(ti)融(rong)(rong)為一(yi)體(ti)(ti)(ti)，故其耐腐(fu)蝕能力強(qiang)。圖(tu)(tu)8-30是典型的(de)(de)(de)熱(re)鍍(du)鋅(xin)(xin)鋼(gang)管(guan)生(sheng)(sheng)產(chan)工藝流程圖(tu)(tu)。
四、影(ying)響(xiang)鍍鋅質量的(de)關鍵
1. 據有關文獻，鋼基中(zhong)碳含量越高，鐵-鋅(xin)反應就愈劇烈，鐵的(de)(de)重(zhong)量損失愈大。鋼基反應愈劇烈，鐵-鋅(xin)合金層變的(de)(de)越厚，鋅(xin)層附(fu)著性將變壞。因此(ci)通常(chang)熱鍍鋅(xin)原料(liao)均選擇(ze)0.22％以下的(de)(de)低碳鋼。
2. 含硅(gui)(gui)量(liang)(liang)較高的(de)鎮靜鋼對鍍(du)(du)(du)鋅影(ying)響非(fei)常大，會造成生產(chan)成本增加，設(she)備損耗增大等一系列后(hou)果，為此熱鍍(du)(du)(du)鋅的(de)原料均采(cai)用(yong)低(di)硅(gui)(gui)的(de)沸騰鋼或鋁鎮靜鋼。鋼管(guan)（硅(gui)(gui)含量(liang)(liang)＜0.35％）在490℃以下(xia)浸鍍(du)(du)(du)，鍍(du)(du)(du)層(ceng)致密，附著(zhu)(zhu)性(xing)和(he)外觀質量(liang)(liang)好(hao)。而在495～530℃浸鍍(du)(du)(du)，形成的(de)鍍(du)(du)(du)鋅層(ceng)附著(zhu)(zhu)性(xing)差，且隨著(zhu)(zhu)浸鍍(du)(du)(du)時(shi)間的(de)加長而使(shi)鍍(du)(du)(du)層(ceng)變厚，耐腐蝕性(xing)變差，外觀上顏色暗淡。
3. 鍍鋅(xin)時(shi)，鋅(xin)液(ye)中加鋁，可(ke)改(gai)善鋅(xin)層(ceng)(ceng)的(de)附著性，所以帶鋼鋁含(han)量可(ke)根據生(sheng)產(chan)(chan)實際(ji)情況確定(ding)。鋅(xin)液(ye)中鋁的(de)含(han)量愈高(gao)，則鍍鋅(xin)管的(de)表面光(guang)澤(ze)度(du)(du)(du)也愈高(gao)，但是如(ru)果鋁含(han)量超過一(yi)定(ding)值(zhi)時(shi)，鍍層(ceng)(ceng)光(guang)澤(ze)度(du)(du)(du)雖好，卻仍會產(chan)(chan)生(sheng)硫酸銅浸鍍試驗不(bu)合(he)格(ge)、漏(lou)鍍及黑斑(ban)等(deng)缺陷。鋅(xin)液(ye)中鋁含(han)量低和(he)鋅(xin)液(ye)溫度(du)(du)(du)高(gao)使鋅(xin)液(ye)黏(nian)性小流動性大(da)卻又(you)生(sheng)產(chan)(chan)較厚的(de)鍍層(ceng)(ceng)時(shi)產(chan)(chan)生(sheng)類似水(shui)波一(yi)樣的(de)浪紋，形成(cheng)了不(bu)均勻(yun)的(de)鍍鋅(xin)層(ceng)(ceng)厚度(du)(du)(du)。
4. 鋼管表(biao)(biao)面(mian)粗(cu)糙度可導(dao)致鋅層重量的(de)(de)增加。因為表(biao)(biao)面(mian)粗(cu)糙化就使鋼基表(biao)(biao)面(mian)生成一系列的(de)(de)凹凸點，進而生成表(biao)(biao)面(mian)粗(cu)糙的(de)(de)海(hai)綿狀Fe-Zn結晶組織，它比光滑的(de)(de)Fe-Zn 合(he)金層表(biao)(biao)面(mian)能(neng)從鋅鍋中帶出(chu)更(geng)多的(de)(de)鋅液，由此便生成了較厚的(de)(de)純鋅層。
綜上所述，導(dao)致鍍(du)鋅管鍍(du)不上鋅的主要原(yuan)因是帶鋼成分碳(tan)含量高、鍍(du)鋅前酸洗不好表(biao)面(mian)(mian)存(cun)留(liu)殘留(liu)物(wu)；鍍(du)完鋅表(biao)面(mian)(mian)粗(cu)(cu)糙、不光(guang)滑、鍍(du)層(ceng)厚的主要原(yuan)因是帶鋼表(biao)面(mian)(mian)粗(cu)(cu)糙、鍍(du)鋅工藝影(ying)響(xiang)。
